新研究顯示螞蟻的團隊合作能力超越人類

織工蟻在團隊合作方面展現出超乎人類的潛力,這項新研究顯示,隨著群體規模的擴大,個體織工蟻的力量反而增強,這與人類團隊的情況截然相反。人類團隊中,成員的努力程度往往會隨著成員數量增加而下降,這一現象最早由法國工程師 Max Ringelmann 在 1913 年提出。他在進行拔河實驗時發現,雖然人數增加,總力量卻會上升,但每個人所付出的努力卻呈下降趨勢。這一現象在各種人類團體中都能看到,包括委員會、運動隊等。

來自麥考瑞大學的行為生態學家 Madelyne Stewardson 擔任該研究的主要作者,她指出織工蟻在這方面的表現截然不同。她表示:「隨著團隊規模的增大,每隻個體蟻的拉力幾乎翻倍——它們在團隊合作中實際上變得更有效率。」這項研究顯示,織工蟻(Oecophylla smaragdina)在熱帶非洲、亞洲和澳大利亞的樹木中生活,以形成鏈條的方式建造空中巢穴,並用幼蟲的絲將樹葉粘合在一起。這些蟻群的工作效率極高,並且在團隊規模增大時,每隻蟻的貢獻反而增加,這顛覆了人類在團隊合作中表現下降的典型模式。

Stewardson 與來自麥考瑞大學的行為生態學家 Dr. Chris Reid 以及國際團隊合作,測量織工蟻團隊可以施加的力量。他們鼓勵蟻群形成,通過拉動鏈條來移動附著在力計上的人工樹葉。Stewardson 解釋道:「這些蟻將工作分成兩個角色:有些蟻負責主動拉動,而其他蟻則充當錨點來儲存拉力。」這種協作方式讓織工蟻在建造巢穴時展現出卓越的團隊合作能力。

這項研究的共同作者、來自康斯坦茨大學和馬克斯·普朗克動物行為研究所的 Dr. Daniele Carlesso 解釋了織工蟻如何實現這一壯舉。Carlesso 提到:「每隻蟻的工作取決於它在鏈條中的位置,鏈條後面的蟻會伸展身體以抵抗並儲存拉力,而前面的蟻則保持主動拉動。」來自倫敦帝國學院的 Dr. David Labonte 表示,這種方法對於提高每隻蟻的產出至關重要。他指出:「長的蟻鏈在地面上能夠比單隻蟻有更好的抓地力,因此能更有效地抵抗樹葉的反作用力。」這種「力的棘輪」策略使得較長的蟻鏈在表現上超越較短的蟻鏈,每隻蟻的貢獻反而更多,而不是更少。

這一發現不僅提供了對蟻類行為的深入了解,還可能為未來的機器人團隊合作提供靈感。行為生態學家指出,大多數機器人在團隊工作時所產生的力量與單獨工作時相同,這導致輸出僅線性增加,而織工蟻則證明可以實現更大的增長。Reid 表示:「尚無人研究如何利用蟻類的類似方法來生成多足機器人群體的力量,但我們計劃這樣做。」這項研究引發了希望,期待可以將織工蟻的超高效率行為複製到機器人中。已有的研究顯示,模仿千足蟲的機器人在崎嶇地形上的表現得到了改善,若能應用織工蟻的「力的棘輪」方法,將使自主機器人更加高效地協作,實現超過單個部分總和的成果。研究成果已發表在《當前生物學》期刊上。


Henderson
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